СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ Российский патент 1994 года по МПК G01F23/22 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению уровня жидких или сыпучих материалов преимущественно в условиях повышенной пожаро- и взрывоопасности.

Известны поплавковые уровнемеры, обладающие простотой конструкции (см. например, а. с. N 1155865, 1186952, 1262291, 1283538, 1314231, 1428933), содержащие наряду с поплавком, фиксирующим уровень жидкости, устройство, преобразующее информацию о положении поплавка в сигнал, который можно передавать по той или иной линии связи на регистрирующее устройство. Так как при этом обычно используют электрические линии связи, то у указанных уровнемеров существуют ограничения к применению их в резервуарах с легковоспламеняющимися материалами. Это приводит к усложнению конструкции уровнемеров.

Наиболее близким к заявляемому изобретению являются техническое решение по а. с. N 427237, кл. G 01 F 23/22, 1972, содержащее источник светового излучения, световод, фотоприемник, соединенный с регистрирующим устройством.

Недостатком его является наличие в составе сигнализатора-прототипа электрических цепей, что требует проведения дополнительных мероприятий по обеспечению пожаро- и взрывобезопасности в случае использования во взрывоопасной атмосфере (например, для контроля уровня легковоспламеняющихся жидкостей).

Целью изобретения является обеспечение пожаро- и взрывобезопасности при сохранении простоты устройства.

Цель достигается тем, что в устройство введены шарнирно связанные рычаг и опора, выполненная с возможностью установки в резервуаре, а также изогнутая под углом не менее 90^о трубка и поплавок, прикрепленные к противоположным концам рычага. Трубка герметично закрыта с обоих торцов и частично заполнена жидкостью, а с одного торца в трубку введен световод, выполненный с изгибом и имеющий контакт с излучателем. Второй конец оптического волокна через тот же торец трубки соединен оптически с фотодетектором, электрический сигнал с которого поступает на регистрирующее устройство.

Для обеспечения работоспособности устройства жидкость в трубке выбирается из условия
n_ж < n_ов. где n_ж - показатель преломления жидкости;
n_ов - показатель преломления оптического волокна.

На чертеже схематически изображен сигнализатор уровня, где представлены поплавок 1, укрепленный на одном плече рычага 2, шарнирно связанного через ось 3 с неподвижной опорой 4.

На втором плече 5 рычага 2 укреплена трубка 6, изогнутая под углом 90^о, герметичная с обоих торцов и частично заполненная жидкостью 7.

С торца, более дальнего от оси 3, в трубку введено оптическое волокно 8, оптически сопряженное с излучателем 9, которое внутри трубки образует крутой изгиб 10, а затем это волокно 11 выведено из трубки и находится в оптическом контакте с фотодетектором 12, электрический сигнал с которого поступает на регистрирующее устройство 13.

Работа сигнализатора состоит в том, что при верхнем уровне измеряемой жидкости рычаг 2 находится в горизонтальном положении и жидкость 7 смачивает крутой изгиб 10 оптического волокна 8. Вследствие этого излучение от источника 11 не попадает на фотодетектор 12, который не вырабатывает соответствующий электрический сигнал, который должен поступать на регистрирующее устройство 13, что и фиксируется как достижение верхнего уровня.

При снижении уровня жидкости поплавок 1 опускается, второе плечо 5 рычага поднимается вверх, жидкость 7 переливается по трубке и освобождает крутой изгиб 10.

Оказавшись в воздухе, крутой изгиб 10 пропускает излучение излучателя 9 на фотодетектор 12, который вырабатывает электрический сигнал. Последний поступает на регистрирующее устройство 13 и воспринимается как снижение уровня жидкости ниже заданного уровня.

(56) Авторское свидетельство СССР N 427237, кл. G 01 F 23/22, 1972.

Сущность изобретения: устройство содержит поплавок, рычаги, трубку, световод, источник светового излучения, фотодетектор, регистрирующее устройство. Рычаг и опора связаны шарнирно и установлены в резервуаре. Поплавок и трубка прикреплены к противоположным концам рычага. Трубка изогнута под углом не менее 90 , герметично закрыта с обоих торцов и частично заполнена жидкостью, а со стороны одного из торцов в нее введен световод, выполненный с изгибом. 1 ил.

1. СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ, содержащий источник светового излучения, соединенный посредством световода с фотодетектором, подключенным к регистрирующему устройству, отличающийся тем, что в него введены шарнирно связанные рычаг и опора, выполненная с возможностью установки в резервуаре, поплавок и изогнутая под углом не менее 90^o трубка, прикрепленные к противоположным концам рычага, причем трубка герметично закрыта с обоих торцов и частично заполнена жидкостью, а со стороны одного из торцов в трубку введен световод, выполненный с изгибом. 2. Сигнализатор по п. 1, отличающийся тем, что показатель преломления жидкости в трубке меньше, чем показатель преломления световода.